Ответ на вопрос: «Изобразите возможные типы профиля наклонно-направленных скважин. Какие факторы влияют на выбор того или иного типа профиля? Назовите типы отклонителей и области их применения».
Рациональный профиль позволяет до минимума сократить работу отклоняющей компоновки на возможно меньшей глубине, обеспечивает необходимое смещение забоя относительно устья (по горизонтали) и допустимую интенсивность искривления, а также свободное прохождение по стволу компоновок бурильной и эксплуатационной колонн. Профиль должен обеспечивать эксплуатацию скважины всеми современными методами и оборудованием достаточно долго и безаварийно. Причем забой скважины непременно должен находиться в так называемом «круге допуска».
Рис. Типы профилей наклонных скважин.
Профиль типа А состоит из трех участков: вертикального 1, участка набора зенитного угла 2, участка стабилизации (наклонно прямолинейного) зенитного угла 3, продолжающегося до проектной глубины скважины. Применение этого профиля позволяет до минимума ограничить число рейсов с отклонителем, получить максимальную величину отхода при минимальном значении зенитного угла. Отсутствие перегибов ствола облегчает и ускоряет спускоподъемные операции.
Эксплуатация скважин с подобным профилем не вызывает затруднений. Однако бурение участка стабилизации требует специальных компоновок низа бурильной колонны и высокой технологической дисциплины.
Профиль типа Б также состоит из трех участков. Но в отличие от А третий участок — естественного снижения (падения) зенитного угла. В этом случае необходимо набрать больший зенитный угол (при том же отходе), что увеличивает объем работы отклоняющей компоновки, ухудшает проходимость инструмента и геофизических приборов, осложняет условия эксплуатации скважины.
Профиль типа В имеет четыре участка: вертикальный 1, набора зенитного угла 2 по радиусу RB, участок падения зенитного угла 3 по радиусу R*B (обычно RB < R*B) и вертикального участка 4.
Профиль типа Г состоит из четырех участков, но в отличие от типа В после вертикального 1 и участка набора зенитного угла 2 бурится наклонно прямолинейный участок 3, переходящий затем в участок 4 — падение зенитного угла.
Профиль типа Д имеет пять участков: вертикальный 1, набора зенитного угла 2 по радиусу RД, участок стабилизации 3, участок донабора зенитного угла 4 по радиусу R’Д с входом в продуктивный пласт при углах 85° и более и горизонтальный участок 5, проходящий по продуктивному пласту. Длина участка 5 может составлять от нескольких десятков метров до 10 тыс. м и более (акватория Северного моря).
Профиль типа Е состоит из двух участков: вертикального и участка малоинтенсивного набора зенитного угла по большому радиусу RЕ. Этот тип профиля может быть применен при использовании безориентированного бурения либо в случаях работы самоориентирующихся отклоняющих систем, которые в настоящее время начали появляться как в России, так и за рубежом.
При отходе до 300 м применяется профиль А, при больших отходах — профиль Г. При бурении скважин с горизонтальным окончанием применяется профиль Д.
Согласно существующим инструкциям интенсивность набора зенитного угла не должна превышать 1°30′ на 10 м, (Rmin = 382 м), а максимальное значение зенитного угла на участке стабилизации < 20° при максимально возможной его протяженности. Как правило, на таких участках проектируется установка в эксплуатационных скважинах ЭЦН.
Основные типы профилей по виду: тангенциальный; S-образный; J-образный.
- Особенности 3-х интервального (тангенциального) профиля
- К минимуму сводится число рейсов с отклонителем.
- Теоретически получается большое отклонение от вертикали при незначительном угле наклона скважины.
- Простота профиля обеспечивает эксплуатацию скважины без существенных осложнений.
- Обычно максимальный зенитный угол на участках 2 и 3 не должен превышать 20º, что связано с эксплуатацией электропогружных и штанговых насосов.
- Основная сложность при бурении скважин по данному типу профиля состоит в том, что очень трудно обеспечить прямолинейный характер ствола скважины
S-образный профиль. Его применяют в тех случаях, когда геологические условия не позволяют стабилизировать зенитный угол на наклонном участке. Поэтому на участке 2 набирается большой зенитный угол в целях получения необходимого отклонения забоя скважины от вертикали.
Достоинства:
Участок набора кривизны расположен не ниже 500-800 метров, что существенно упрощает управление отклонителем (без дорогих телесистем).
Основные работы по выведению ствола скважины в круг допуска осуществляются при бурении верхних интервалов профиля, в дальнейшем не используется КНБК с центрирующими элементами.
Недостатки:
Увеличивает работу с отклонителем, следовательно, возрастает стоимость работ.
На участке уменьшения зенитного угла снижается моторесурс долот (фрезерование боковой поверхности).
Максимальные нагрузки на буровое оборудование при подъеме БК за счет сил трения.
- Особенности J-образного профиля
- Имеют, как правило, два участка набора кривизны, что позволяет более точно войти в продуктивный пласт (удобно для горизонтальных скважин);
- Минимизирует силы трения бурильной колонны со стенками скважины и нагрузку на крюке при подъеме бурильной колонны;
- Позволят выбрать геометрию ствола скважин, которую легко адаптировать к конкретным условиям.